Понятно несколько методов преобразования энергии градиента солености в электроэнергию. Более многообещающий на сей день — преобразование при помощи осмоса, потому нередко молвят о энергии градиента солености как о энергии осмоса. Но принципно вероятны и остальные методы преобразования энергии градиента солености.
Явление осмоса заключается в последующем. Ежели взять полупроницаемую мембрану (перепонку) и поместить ее в качестве перегородки в каком-либо сосуде меж пресной и соленой водой, то осмотические силы начнут вроде бы перекачивать пресную воду в соленую. Молекулы пресной воды будут перебегать через разделительную мембрану во вторую половину сосуда, заполненную соленой водой, а молекулы соли мембрана не будет пропускать в первую половину с пресной водой. За это свойство мембрана и именуется полупроницаемой. Выделяющаяся при всем этом процессе энергия проявляется в виде завышенного давления, возникающего в части сосуда с соленой водой. Это — осмотическое давление (время от времени именуют осмотическим водопадом). Наибольшее значение осмотического давления — разность давлений меж веществом (т. е. соленой водой) и растворителем (т. е. пресной водой), при которой осмос прекращается, что происходит из-за образования равенства давлений по обе стороны полупроницаемой мембраны. Образовавшееся завышенное давление в половине сосуда с соленой водой уравновешивает осмотические силы, вытеснявшие молекулы пресной воды через полупроницаемую мембрану в соленую воду.
Явление осмоса понятно издавна. В первый раз его следил А. Подло в 1748 г., но детализированное исследование началось наиболее столетия спустя. В 1877 г. В. Пфеффер в первый раз измерил осмотическое давление при исследовании аква смесей тростникового сахара. В 1887 г. Вант-Гофф на базе данных опытов Пфеффера установил закон, определяющий осмотическое давление зависимо от концентрации растворенного вещества и температуры. Он показал, что осмотическое давление раствора численно равно давлению, которое оказали бы молекулы растворенного вещества, если б находились в газообразном состоянии при тех же значениях температуры и концентрации.
Примем среднюю соленость воды океана 35°/дд, т. е. 35000 г/м3, i=l,65, Д=8 Дж/моль К, Т -300 К. Осмоти- ческое давление такового раствора Тсц=2 389 464 Па, т. е. приблизительно 24 атм. Как следует, в критериях средней солености океана может быть образование осмотического водопада высотой около 240 м. Полупроницаемая мембрана вроде бы делает для раствора водохранилище, подпертое плотиной высотой 240 м. Поточнее, она сама играет одновре- менно роль таковой плотины и насоса, накачивающего воду. При наиболее высочайшей концентрации растворенной соли осмо- тическое давление будет еще выше. К примеру, для залива Кара-Богаз-Гол, соленость воды которого добивается 300 “/до, осмотическое давление будет приблизительно в 8,5 раз выше — наиболее 200 атм. Высочайшие значения осмотического давления открывают перспективы получения с его по- мощью значимой энергии.
